CS209031B1

CS209031B1 - Preparation method of p-chlorbenzoic acid

Info

Publication number: CS209031B1
Application number: CS66580A
Authority: CS
Inventors: Mojmir Dvorak
Original assignee: Mojmir Dvorak
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1981-10-30

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob přípravy kyseliny p-chlor-benzoové hydrolýzou p-chlorbenzo- trichloridu vodou při teplotě 90 až 100 °C. Kyselina p-chlorbenzoová má využití jako důležitý bar- vářský meziprodukt.The present invention provides a process for the preparation of p-chlorobenzoic acid by hydrolysis of p-chlorobenzotrichloride with water at a temperature of 90 to 100 ° C. P-Chlorobenzoic acid has utility as an important color intermediate.

Description

(54) Způsob přípravy kyseliny p-chlorbenzoové(54) Process for preparing p-chlorobenzoic acid

Předmětem vynálezu je způsob přípravy kyseliny p-chlor-benzoové hydrolýzou p-chlorbenzotrichloridu vodou při teplotě 90 až 100 °C. Kyselina p-chlorbenzoová má využití jako důležitý barvářský meziprodukt.The present invention provides a process for preparing p-chlorobenzoic acid by hydrolyzing p-chlorobenzotrichloride with water at a temperature of 90 to 100 ° C. P-Chlorobenzoic acid has utility as an important dye intermediate.

Vynález se týká způsobu přípravy kyseliny p-chlorbenzoové. Kyselina p-chlorbenzoová je důležitým barvářským polotovarem.The invention relates to a process for the preparation of p-chlorobenzoic acid. P-Chlorobenzoic acid is an important semi-finished dye.

Běžný způsob její přípravy je oxidace p-chlortoluenu kyselinou dusičnou nebo jinými oxidačními činidly. Prvého způsobu se týkají: švédský pat. ě. 145 738 a jemu identický švýcarský pat. č. 274 843 a britský pat. č. 864 069. Arendonk a Cupeiy ! prováděli oxidaci chlornanem v alkalickém pro- i středí [J. Am. Chem. Soc. 53, 3184 (1931)]. I Anodické oxidace popisují práce Dunbrooka j [Trans. Am. Electrochem. Soc. 45, 89 (1923)] ' a Fichtera (Helv. Chim. Acta 281). Dále jsou způsoby oxidace chráněny franc. pat. č. 676 826 a US pat. č. 1 815 985, britským pat. č. 782 430, NSR pat. č. 1 100 015 a hol. pat. č. 87 148. Způsoby katalytické oxidace jsou popsány v pracech uveřejněných v Indián. Chem J. 38 (1972), SSSR pat. č. 419 508, Věsti Akad. Nauk B. SSSR, , Ser, Chim. Nauk 1974, č. 4, 14 a v Žum. prikl. chim. 50. č. 1, 136 (1977). Dalším způsobem I přípravy kyseliny p-chlorbenzoové je postup z kyseliny p-aminobenzoové diazotací a Sandmeyero- ^!vou reakcí [Berhenheim - Ž. obšč. chim. 6, 1039 (1936)]. Další možnou cestou přípravy kyseliny p-chlorbenzoové je hydrolýza p-chlorbenzotrichloridu. Voegtli se spolupracovníky [Helv. Chim. Acta 37, 1626, (1954)] provedl tuto hydrolýzu v kyselině sírové, dle NSR pat. č. 2 510 139 byla připravena kyselina p-chlorbenzoová hydrolýzou p-chlorbenzotrichloridu ve zředěném NaOH nebo KOH. Další NSR pat. č. 2 513 952 chrání přípravu kyseliny p-chlorbenzoové hydrolýzou p-chlorbenzotrichloridu v organickém rozpouštědle vodným roztokem železnaté soli. Dle příkladu se přidává vodný roztok chloridu železnatého k p-chlorbenzotrichloridu v tetrachloretanu a směs se zahřívá na 110 až 120 °C.A common method for its preparation is the oxidation of p-chlorotoluene with nitric acid or other oxidizing agents. The first way concern: Swedish pat. E. 145,738 and the identical Swiss Pat. No. 274,843 and British Pat. No. 864,069. Arendonk and Cupeiy! performed hypochlorite oxidation in an alkaline environment [J. Am. Chem. Soc. 53, 3184 (1931)]. I Anodic oxidation is described by Dunbrook, J. [Trans. Am. Electrochem. Soc. 45, 89 (1923)] and Fichter (Helv. Chim. Acta 281). Further, the oxidation methods are protected by French. U.S. Pat. No. 676,826 and US Pat. No. 1,815,985, British Pat. No. 782 430, U.S. Pat. No. 1 100 015 et al. U.S. Pat. No. 87,148. Catalytic oxidation methods are described in Indian Published Papers. Chem J. 38 (1972), USSR Pat. No. 419,508, Věsti Akad. Nauk B. USSR,, Ser, Chim. Nauk 1974, No. 4, 14 and in Zum. prikl. chim. 50, No. 1, 136 (1977). Another method for the preparation of p-chlorobenzoic acid is the process from p-aminobenzoic acid by diazotization and Sandmeyero-4-ol ^. reaction [Berhenheim - Ž. obšč. chim. 6, 1039 (1936)]. Another possible way of preparing p-chlorobenzoic acid is by hydrolysis of p-chlorobenzotrichloride. Voegtli with colleagues [Helv. Chim. Acta 37, 1626, (1954)] performed this hydrolysis in sulfuric acid, according to German Pat. No. 2,510,139, p-chlorobenzoic acid was prepared by hydrolyzing p-chlorobenzotrichloride in dilute NaOH or KOH. Other German Pat. No. 2,513,952 protects the preparation of p-chlorobenzoic acid by hydrolyzing p-chlorobenzotrichloride in an organic solvent with an aqueous solution of ferrous salt. By way of example, an aqueous solution of ferrous chloride is added to p-chlorobenzotrichloride in tetrachloroethane and the mixture is heated to 110-120 ° C.

Nyní bylo zjištěno, že kyselinu p-chlorbenzoovou je možno připravit hydrolýzou p-chlorbenzotrichloridu přímo vodou při teplotě blízké teplotě varu vody. ,It has now been found that p-chlorobenzoic acid can be prepared by hydrolyzing p-chlorobenzotrichloride directly with water at a temperature close to the boiling point of water. ,

Způsob přípravy kyseliny p-chlorbenzoové hydrolýzou p-chlorbenzotrichloridu spočívá podle vynálezu v tom, že se p-chlorbenzotrichlorid hydrolyzuje přímo vodou, přičemž se přivádí za míchání do vody teplé 90 až 100 °C.The process for the preparation of p-chlorobenzoic acid by hydrolysis of p-chlorobenzotrichloride consists in the fact that p-chlorobenzotrichloride is hydrolyzed directly with water, while being supplied with stirring to water at 90-100 ° C with stirring.

Předností způsobu podle vynálezu je, že reakcí vzniká jako odpad pouze kyselina chlorovodíková > o vhodně upravitelné koncentraci, avšak minimálně 22 % kyseliny chlorovodíkové, která je dále využitelná. Celou operaci je možno provádět v jednom výrobním zařízení a proto je tento postup výhodný i z hlediska ekonomického a ekologického.The advantage of the process according to the invention is that the reaction produces only hydrochloric acid of a suitably adjustable concentration, but at least 22% of hydrochloric acid, which is further usable as waste. The whole operation can be carried out in one production facility and therefore this process is also economical and ecological.

Níže uvedené příklady ilustrují provedení podle vynálezu.The examples below illustrate embodiments of the invention.

Příklad 1Example 1

Do reakční baňky opatřené míchadlem, zpětným chladičem, teploměrem a dávkovacím zařízením pro přívod p-chlorbenzotrichloridu a umístěné v topné lázni bylo předsazeno 200 ml vody, která byla zahřáta na 95 až 98 °C. Během 30 až 4Ó minut pak bylo plynule přikapáno za míchání 100 g (0,435 molu) p-chlorbenzotrichloridu. Průběh reakce byl sledován vizuálně. Po ukončení hydrolýzy (za 5 až 6 hodin) byla reakční směs ochlazena a filtrována. Filtrát byl odebrán k analýze obsahu kyseliny chlorovodíkové, pevná oddělená kyselina p-chlorbenzoová byla promyta vodou a vysušena za sníženého tlaku v sušárně. V suchém stavu byla analyzována. Bylo dosaženo čistoty 99,2 % dle č. kyselosti a výtěžnosti reakce 98,5 % teorie na vsazený p-chlorbenzotrichlorid. Elementární analýzou byl nalezen obsah C: 54,66 %, H: 3,52 %, Cl: 22,97 %.200 ml of water was introduced into a reaction flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, and metering device for the p-chlorobenzotrichloride inlet, which was heated to 95-98 ° C. 100 g (0.435 mol) of p-chlorobenzotrichloride were then added dropwise with stirring over 30 to 40 minutes. The course of the reaction was monitored visually. After complete hydrolysis (5-6 hours), the reaction mixture was cooled and filtered. The filtrate was collected for analysis of the hydrochloric acid content, the solid separated p-chlorobenzoic acid was washed with water and dried under reduced pressure in an oven. It was analyzed in the dry state. A purity of 99.2% according to the acidity and a reaction yield of 98.5% of the theory on the p-chlorobenzotrichloride employed was achieved. Elemental analysis found C: 54.66%, H: 3.52%, Cl: 22.97%.

Příklad 2Example 2

Do reakční baňky jako v příkladu 1 bylo předsazeno 200 ml vody a tato byla ohřátá na 95 až i 98 °C. Během deseti minut bylo přikapáno za míchání 30 g p-chlorbenzotrichloridu. Průběh hydi rolýzy byl sledován dle změny kyselosti roztoku i konduktometricky, Reakce nenaběhla ihned, poj něvadž má na počátku prodlevu. Jakmile byl ! přibližně po 90 minutách zaznamenán počátek í průběhu reakce hydrolýzy, bylo započato s plynulým dávkováním dalších 70 g p-chlorbenzotrichloridu tak, aby reakce probíhala s vhodnou intenzitou bez extrémních stavů. Reakce probíhala celi kem přibližně 3 hodiny, pak byla reakční směs ještě ! 60 minut vymíchávána a vzniklá p-chlorbenzoová kyselina zpracována jako v příkladu 1. Konverze p-chlorbenzotrichloridu byla 97,1 %, čistota 99 % dle čísla kyselosti. Elementární složení kyseliny p-chloťbenzoové bylo: C: 54,47 %, H: 3,49 %, Cl200 ml of water was introduced into a reaction flask as in Example 1 and heated to 95-98 ° C. 30 g of p-chlorobenzotrichloride was added dropwise with stirring over ten minutes. The course of the hydrolase was monitored according to the change of acidity of the solution and also by conductometry. The reaction did not start immediately, since it had a delay at the beginning. Once he was! After approximately 90 minutes the onset of the hydrolysis reaction was recorded, an additional 70 g of p-chlorobenzotrichloride was started continuously, so that the reaction proceeded at a suitable intensity without extreme conditions. The reaction was allowed to proceed for about 3 hours. The mixture was stirred for 60 minutes and the resulting p-chlorobenzoic acid was treated as in Example 1. The conversion of p-chlorobenzotrichloride was 97.1%, the purity was 99% according to the acid number. The elemental composition of p-chlorobenzoic acid was: C: 54.47%, H: 3.49%, Cl

22,67%.22.67%.

Příklad 3 ?Example 3?

Do reakční baňky jako v příkladu 1 bylo předsazeno 200 ml 10 % kyseliny solné a tato byla ohřátá na 95 až 100 °C. Během 20 minut bylo přikapáno 50 g p-chlorbenzotrichloridu a průběh reakce byl sledován podobně jako v příkladu 2. Po zreagování vsazené části p-chlorbenzotrichloridu bylo plynule přivedeno do reakční směsi dalších 50 g p-chlorbenzotrichloridu a směs byla ponechána další 3 hodiny proreagovat. Izolace kyseliny p-chlorbenzoové byla provedena obdobně j ako v příkladu 1 a 2. Konverze p-chlorbenzotrichloridu byla200 ml of 10% hydrochloric acid was placed in a reaction flask as in Example 1 and heated to 95-100 ° C. 50 g of p-chlorobenzotrichloride was added dropwise over 20 minutes and the reaction was monitored as in Example 2. After the charged portion of p-chlorobenzotrichlor was reacted, an additional 50 g of p-chlorobenzotrichloride was continuously added to the reaction mixture and allowed to react for a further 3 hours. The isolation of p-chlorobenzoic acid was carried out analogously to Example 1 and 2. The conversion of p-chlorobenzotrichloride was

98,5 % čistota dle čísla kyselosti 99,3 %. Vzniklá odpadní mateční kyselina chlorovodíková měla í koncentraci 30 % HC1.98.5% purity according to acid number 99.3%. The resulting mother liquor waste had a concentration of 30% HCl.

Kyselina p-chlorbenzoová je důležitým polotovarem při výrobě organických pigmentů a někteί rých agrochemických chemikálií.P-Chlorobenzoic acid is an important intermediate in the production of organic pigments and some agrochemical chemicals.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Process for the preparation of p-chlorobenzoic acid by hydrolysis of ρ-chlorobenzotrichloride, characterized in that the p-chlorobenzotrichloride is hydrolyzed directly with water, while being introduced into the warm water at 90 to 100 ° C with stirring.